Vad tror vi om häftiga regn i framtiden? Claes Hernebring DHI Sverige AB claes.hernebring@dhi.se
Pågående arbete Svenskt Vatten/FORMAS: REGNINTENSITET I EUROPA MED FOKUS PÅ SVERIGE - ETT KLIMATFÖRÄNDRINGSPERSPEKTIV VI SOM FORSKAR: Claes Hernebring, DHI Bengt Dahlström, Ombros (f.d. SMHI) Erik Kjellström, SMHI, Rossby Centre. ANVÄNDARGRUPP/TILLÄMPNINGAR: Göteborg/Göteborg Vatten bräddningar, tillrinning till Ryaverket Västerås/Mälarenergi - tillskottsvatten Växjö kommun dagvatten/regnstatistik Östersund Vatten snösmältningspåverkan på tillrinningen till RV Malmö/VA-Syd bräddningar, effekt av tunnelmagasin BAKGRUND / METODIK / PRELIMINÄRA RESULTAT
Enkätsvar - regnstatistik 139 stationsplaceringar
Visualisering av höjddatabasen i E-OBS dataset. Blåmarkerat - SMHI:s regionala modellområde: RCA Rumsupplösningen i scenariodata är 25*25 eller 50*50 km
Tidsserier (dygns värden 1950-2009) för en gridpunkt (Göteborg) från E-OBS-data här dygnsmedeltemperatur. 30 Extracted Daily Mean Temperature, oc 30 Extracted Daily Mean Temperature, oc 20 20 10 10 0 0-10 -10-20 -20-30 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010-30 2008 2009 Från de 60 åren med dygnsdata kan sedan t.ex. månadsmedelvärden räknas ut Månadsmedeltemp 1950-2009, oc 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Månad, nr
Regndataexempel från Slovenien
Exempel från databasen Korttidsintensitet som funktion av årsmedeltemperatur 35 30 25 10-årsregn, 15-minutersvolym mm/15 min 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 Årsmedeltemperatur, o C Europa Stockholm Lund Halmstad Växjö Göteborg
Vad skulle en ökning av årsmedeltemperaturen innebära? 10-årsregn, 15-minutersvolym 35 30 mm/15 min 25 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 + 50% - 15% En ökning av årsmedeltemperaturen med 3-4 o C Årsmedeltemperatur, o C Europa Stockholm Lund Halmstad Växjö Göteborg
TIDSSERIER FRÅN SCENARIODATA MÅSTE KORRIGERAS INNAN DE KAN ANVÄNDAS FÖR HYDROLOGISKA TILLÄMPNINGAR JÄMFÖRELSER : 10 års regndata från Göteborg
Scenarioberäkningar Västerås - framskrivningar till 2100. Ett utsläppsscenario, en regional modell, en global modell: RCA3_ECHAM_A1B_3 Uppdelning på 30-årsperioder 1961-1990 - Kontrollperiod, nu 2011-2040 2041-2070 2071-2100 Scenariodata: RCA3_ECHAM_A1B_3 25 km Tidsserier för nederbörd och dygnsmedeltemperatur är korrigerade mot observerade data för kontrollperioden. Motsvarande korrektion är sedan tillämpad på scenariodata framåt i tiden. Korrektioner och förändringar har skett säsongsvis. Potentiell avdunstning är justerad månadsvis, baserat på resp. 30-årsperiods månadsmedeltemp. Spillvattenmängden har antagits konstant (330 l/s)
Scenarioberäkningar Västerås - framskrivningar till 2100. Ett utsläppsscenario, en regional modell, en global modell: RCA3_ECHAM_A1B_3
1961-90 Scenarioberäkningar Västerås - framskrivningar till 2100. Tillskottsvattenmängd per månad 2041-2070 Ett utsläppsscenario, en regional modell, en global modell: RCA3_ECHAM_A1B_3 2011-2040 2071-2100
Scenarioberäkningar Västerås - framskrivningar till 2100. Förändringar i säsongsnederbörd/temperatur Ett utsläppsscenario, en regional modell, en global modell: RCA3_ECHAM_A1B_3 RCA3_ECHAM_A1B_3 korrigerade värden Säsongsmedeltemp Säsongsmedelnederbörd DJF JJA MAM SON DJF JJA MAM SON År 1961-90 -3.1 14.7 3.4 7.2 103.5 178.8 93.9 165.1 541.3 2011-40 0.2 17.9 6.4 12.1 108.0 189.6 99.4 169.3 566.4 2041-70 1.6 18.7 7.2 13.4 119.8 189.9 116.3 176.6 602.6 2071-2100 3.0 19.3 8.3 14.2 135.4 204.5 120.7 183.3 643.9 Ökning 20% Tillskottsvattenmängden är dock i stort sett oförändrad p.g.a ökad avdunstning
1961-90 Kommuntillämpningar: Exempel från Östersund - framskrivningar till 2100. Tillskottsvattenmängd per månad 2041-2070 Ett utsläppsscenario, en regional modell, en global modell: RCA3_ECHAM_A1B_3 2011-2040 2071-2100
1961-90 Kommuntillämpningar: Exempel från Östersund - framskrivningar till 2100. Vinterperioden [mm] Snötäcke (mm vattenekvivalent) 1961-1990 150.0 140.0 130.0 120.0 110.0 100.0 90.0 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 2071-2100 Ett utsläppsscenario, en regional modell, en global modell: RCA3_ECHAM_A1B_3 0.0 1-1-1961 16-5-1962 28-9-1963 9-2-1965 24-6-1966 6-11-1967 20-3-1969 2-8-1970 15-12-1971 28-4-1973 10-9-1974 23-1-1976 6-6-1977 19-10-1978 2-3-1980 15-7-1981 27-11-1982 10-4-1984 23-8-1985 5-1-1987 19-5-1988 1-10-1989 [mm] Snötäcke (mm vattenekvivalent) 2071-2100 150.0 140.0 130.0 120.0 110.0 100.0 90.0 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 1-1-2071 15-5-2072 27-9-2073 9-2-2075 23-6-2076 5-11-2077 20-3-2079 1-8-2080 14-12-2081 28-4-2083 9-9-2084 22-1-2086 6-6-2087 18-10-2088 2-3-2090 15-7-2091 26-11-2092 10-4-2094 23-8-2095 4-1-2097 19-5-2098 1-10-2099
Klimatscenarier Göteborg Relativ förändring av nederbördsvolym vid olika årstider för 3 olika scenarios
Vad händer med de häftiga regnen? - GÖTEBORG Ett scenario, två tidshorisonter (2030, 2050): RCA3_ECHAM_A1B_3_25 km Här visas exempel från Ett utsläppsscenario, en regional modell, en global modell: RCA3_ECHAM_A1B_3 i projektet används data från ytterligare 2 globala modeller (CNRM, HADCM) Befintlig högupplöst regnserie har framskrivits baserat på scenariodata korrigerade mot de observerade data. Motsvarande korrektion är sedan tillämpad på scenariodata framåt i tiden. Korrektioner och förändringar har skett säsongsvis och m.h.t. statistisk fördelning.
Vad händer med de häftiga regnen? - GÖTEBORG Ett scenario, två tidshorisonter (2030, 2050): RCA3 A1b-HADCM3-ref_50km
Vad händer med de häftiga regnen? - MALMÖ Två scenarier, en tidshorisont (2070-2100): RCA3 A1b-ECHAM5-r3_25km RCA3 A1b-HADCM3-ref_50km
Vad kan man göra med regndatabasen? Hitta prediktorer som påverkar matematiken Dahlström 2010:
Vad kan man göra med regndatabasen? Klimatanaloger Kommuntillämpningar: Framtida regnstatistik i Växjö? Lägg till denna information = antal dagar per år med hög åsk-risk Ett utsläppsscenario, en regional modell, en global modell: RCA3_ECHAM_A1B_3 INDATA Växjö_ECHAM5_A1B_3 JJA_temp JJA_ndb K_freq_high 1961-1990 15.84 176 33.30 2011-2040 16.85 167 36.60 2041-2070 18.38 181 42.73 Sök närmaste ort i regndatabasen, här också m.h.t. möh 2071-2100 19.57 173 44.30
Växjö i framtiden? 1961-90 Växjö 2011-40 Bydgoszcz 2041-70 Warszawa 2071-2100 Warszawa Ett utsläppsscenario, en regional modell, en global modell: RCA3_ECHAM_A1B_3
Alternativa lokaliseringar i framtiden? för Göteborg (2050) Västerås 2070-2100 Östersund 2070-2100 Ett utsläppsscenario, en regional modell, en global modell: RCA3_ECHAM_A1B_3
Konceptuell temperaturmodell Avloppsvattentemperatur Konstant 21 o C Lufttemperatur Årstidstrender i lufttemperaturen
Avloppsvattentemperatur Klimateffekter 2030 och 2050 (baserat på A1b-HADCM3-ref)